母体口服丙酸钠补充剂可恢复肠道完整性并减轻应激诱导的子代代谢和行为异常
Maternal oral sodium propionate supplementation restores gut integrity and mitigates stress-induced metabolic and behavioral outcomes in offspring
母体依恋是子代产后发育的关键决定因素,显著影响其后续的代谢和行为模式。我们先前研究表明,应激易感、社会顺从型(Sub)小鼠表现出显著的肠道生理紊乱,包括菌群组成失调、结肠丙酸水平降低及肠道通透性增加。这些改变加剧了慢性炎症,引发代谢失衡并降低了母体照料水平。本研究发现,Sub母鼠的肠道菌群多样性及粪便丙酸水平显著降低。为探究母体肠道完整性是否能减轻子代不良结局,我们在Sub母鼠产后第0天至离乳期(第21天)期间通过饮水补充口服丙酸钠(SP)。SP补充显著改善了母鼠的照料行为,表现为幼鼠回收时间缩短及筑巢能力增强。这种有益效应在两个月龄的雄性子代中尤为明显,其焦虑样行为减少、社交能力提升、短期记忆增强,同时伴随特定肠道细菌(罗氏菌属与舒氏菌属)丰度增加。此外,雄性子代表现出显著的代谢改善,包括附睾白色脂肪组织(eWAT)质量降低、脂肪细胞直径减小,同时eWAT中GPR43和PPAR-γ的mRNA表达增加。SP补充还增加了结肠长度,并与结肠中GPR43、PPAR-γ及Claudin-7的mRNA表达上调相关,凸显了丙酸盐在紧密连接调控和炎症抑制中的重要作用。值得注意的是,这些积极效应存在显著的性别依赖性差异:雄性子代反应强烈,而雌性子代在母体SP补充后仅表现出轻微的行为或代谢改善。总之,我们的研究结果强调,通过恢复母鼠肠道上皮屏障完整性,可缓解子代因先天应激易感性引起的代谢和行为改变,这既突显了母体肠道环境的关键作用,也揭示了针对肠道菌群干预措施具有明确的性别特异性应答。